Quand un trou noir a-t-il pu être atteint par les objets qui sont tombés dedans ?

[invite9eb32758]

Bonjour,

Ceci est ma première question sur ce forum - mais certainement pas la dernière ! J'espère poster au bon endroit et que le sujet n'a pas été déjà traité (je n'ai rien trouvé).
Par avance merci à ceux qui voudront se pencher un peu sur ce problème :

Si la chute d'un corps vers un trou noir, aux yeux d'un observateur distant, ralentit indéfiniment à l'approche de son horizon et ne prend jamais fin, à quel moment les objets constituant le trou noir l'ont-ils atteint de notre point de vue ? Peut-on considérer en tant qu'observateurs lointains que des trous noirs ont pu grossir d'objets qu'ils auraient avalés, sans qu'on ne puisse jamais avoir atteint les instants de ces ingestions ? Comment de tels trous noirs peuvent-ils exister dans notre présent ?

Dans le cas de la fusion de deux trous noirs (puisque l'événement semble bien interprété avec la détection d'une onde gravitationnelle) le contact prend-il alors un temps « doublement infini » pour les observateurs ? Que peut-on dire de l'état dans lequel se trouve à présent ce système de deux trous noirs tombant l'un dans/vers l'autre !?

Malheureusement je ne suis pas un scientifique et les formules algébriques me laissent en général encore plus « troublé » qu'au départ… :) Si vous pouvez développer en restant accessible au lambda que je suis, ce serait très sympa.

À bientôt,
François
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[invitec998f71d]

l y a en relativité entre le temps propre attaché à un objet et le temps d'un observateur fixe exterieur.
Quand un vaisseau tombe dans un trou noir le temps propre que lisent les passager entre leur d"part et leur arrivée dans le TN peut etrefini alors qu'il apparaitra infini a un observateur distant exterieur. c'est pourquoi les objets qui au depart ont constitué le TN en rentrant dedans l'ont bien fait on ne peut pas encore les voir entrer.

[invite9eb32758]

Oui, c'est bien ce que j'avais compris, d'où ma question…

[invite80c87b9b]

Bonjour fbarret,


Ce que Murmure-du-vent essait de vous expliquer c'est que tout objet à son propre temps et va au même rythme pour tout le monde (nommé 'temps propre' chez les scientifiques).

Petite image :
Tu prends une photo de la rue chez toi avec des gens sur le trottoir qui va à l'horizon, si tu analyse seulement avec la photo tu te dis que la rue devient de plus en plus étroite et les gens au fond sont des lilliputiens, mais si tu te déplaces 'physiquement' jusqu'à ce point, la rue n'est pas étroite et les gens sont de taille normale.
C'est un peu la même chose avec le temps pour les trous noirs quant on les regardes.

l y a en relativité entre le temps propre attaché à un objet et le temps d'un observateur fixe exterieur.
Quand un vaisseau tombe dans un trou noir le temps propre que lisent les passager entre leur d"part et leur arrivée dans le TN peut etrefini alors qu'il apparaitra infini a un observateur distant exterieur. c'est pourquoi les objets qui au depart ont constitué le TN en rentrant dedans l'ont bien fait on ne peut pas encore les voir entrer.

Si tu as besoin d'équations des gens beaucoup plus qualifié que moi peuvent vous répondre , mais il sera difficile des les convaincre si vous leur dites :

Oui, c'est bien ce que j'avais compris, d'où ma question…

Pour les ondes gravitationnelles, on peut remarquer que la gravité d'un trou noir affecte déjà les corps environnants, c'est déjà une bonne piste je crois.

PS : 'pour les habitués' : désolé, mais faut pas être trop dur les gars...svp...il est tout nouveau

Stef

[A voir en vidéo sur Futura]

[Amanuensis]

Si la chute d'un corps vers un trou noir, aux yeux d'un observateur distant, ralentit indéfiniment à l'approche de son horizon et ne prend jamais fin, à quel moment les objets constituant le trou noir l'ont-ils atteint de notre point de vue ? Peut-on considérer en tant qu'observateurs lointains que des trous noirs ont pu grossir d'objets qu'ils auraient avalés, sans qu'on ne puisse jamais avoir atteint les instants de ces ingestions ? Comment de tels trous noirs peuvent-ils exister dans notre présent ?

La question est si on peut les observer actuellement. Ce n'est possible que s'il s'agit d'un trou noir primordial.

Par contre, pour une étoile qui s'effondre, on ne peut pas observer un objet en se disant que l'horizon "est formé" au sens de ce qu'on observe.

La question de l'existence "dans notre présent" n'a elle pas de sens, la notion de "notre présent" s'étendant sur tout l'Univers étant soit pas définie, soit définissable d'une infinité de manières parmi lesquelles tout choix sera arbitraire.

Dans le cas de la fusion de deux trous noirs (puisque l'événement semble bien interprété avec la détection d'une onde gravitationnelle) le contact prend-il alors un temps « doublement infini » pour les observateurs ?

Les cosmologues utilisent "trou noir" pour parler de l'observation d'une étoile en effondrement. Les ondes gravitationnelles sont émises par la fusion de deux étoiles en effondrement, avant que les horizons ne soient formés.

Que peut-on dire de l'état dans lequel se trouve à présent ce système de deux trous noirs tombant l'un dans/vers l'autre !?

Cf. au-dessus, "état au présent" n'a pas de sens.

Au sens de ce qu'on observe au présent ("présent" portant sur l'observation), eh bien, ils sont en train de fusionner!

[invite9eb32758]

Bonjour,

Si tu as besoin d'équations des gens beaucoup plus qualifié que moi peuvent vous répondre :pff:, mais il sera difficile des les convaincre si vous leur dites :
« Oui, c'est bien ce que j'avais compris, d'où ma question… »

Pas de méprise, j'apprécie toutes les sympathiques velléités de me sortir de mon ignorance :) Merci à vous et à Murmure-du-vent.
Toutefois je pense que je conçois assez correctement les notions de temps propre, temps relatif etc. Ça me semblait évident car si ce n'était pas le cas, je n'aurais simplement pas pu poser cette question (j'ai aussi bien précisé « de notre point de vue », « en tant qu'observateurs lointains »…) et hélas, m'exposer les termes de mon problème ne peut pas être en soi la solution que je cherche. :) Si je devais reformuler ma question, je dirais :

Les trous noirs sont systématiquement cités au présent et présentés comme bien concrets (sous-entendu donc : pour tout terrien que nous sommes), alors que pour aucun observateur lointain il n'est manifestement envisageable qu'ils aient déjà pu se constituer, selon les principes de la relativité. Les trous noirs ne peuvent se former (du point de vue terrien, dois-je encore préciser ? ;)) que dans un futur improbable, infiniment lointain *pour nous*, ou ne prennent un sens, une existence concrète que si on les approche d'extrêmement près ou qu'on tombe dedans.
Juste un exemple parmi tant d'autres, ici : http://www.futura-sciences.com/magaz...galaxie-61253/
Échantillon de littérature scientifique qui commence donc, je cite, par : « L’existence d’un trou noir supermassif au sein de notre galaxie, la Voie lactée, fut admise au début des années 2000… ».
Je sais bien et j'admets sans problème que le trou noir peut parfaitement être déjà constitué… dans son temps propre à l'intérieur de l'Univers. Mais laisser entendre à tous que de tels objets existent de façon absolue alors que pour tout humain ils n'ont pas encore pu se constituer me paraît paradoxal voire abusif, au minimum très déroutant.
En définitive : ne serait-il pas plus juste de parler d'objets super-denses, à la rigueur, de trous noirs embryonnaires ou mieux, en formation, lorsqu'il s'agit de présenter ces objets capables de produire des effets observables depuis la terre, plutôt que de trous noirs proprement dits ? Car dans ces conditions, dire « Il y a un trou noir qui a produit tel effet » revient à dire « Il y aura un objet qui a produit tel effet » ce qui, même si cela est, disons, admissible par la Relativité, ne semble pas juste pour le vulgum pecus et biaisera sa compréhension. Sinon, « l’existence d’un trou noir supermassif » (par exemple) peut-elle avoir un sens au plan observationnel pour nous (autrement dit des trous noirs peuvent-ils avoir déjà été créé *dans notre temps propre*, d'une façon ou d'une autre qui m'échappe) ?

Ceci dit le post d'Amanuensis m'éclaire parfaitement !

Merci à tous !

[invite9eb32758]

La question est si on peut les observer actuellement. Ce n'est possible que s'il s'agit d'un trou noir primordial.
[...]
Les cosmologues utilisent "trou noir" pour parler de l'observation d'une étoile en effondrement. Les ondes gravitationnelles sont émises par la fusion de deux étoiles en effondrement, avant que les horizons ne soient formés.

Merci beaucoup, c'est très éclairant !
Les choses me semblent nettement plus cohérentes présentées ainsi.

On doit donc bien concevoir que, au présent de l'observation à distance, un « trou noir » n'est pour toujours qu'une étoile en effondrement. Est-ce juste ?

Peut-on dire alors que les trous noirs restent des objets théoriques au sens où aucun n'a encore été formé dans le temps des observateurs distants que nous sommes et que seuls les calculs permettent de prédire que des étoiles en effondrement ont vocation à former des trous noirs ?

Je ne connaissais pas le concept de trou noir primordial - merci encore.

[invitec998f71d]

Tu tords les reponses qu'on te donne dans le sens qui t'intéresse à savoir que ce seraient des constructions de l'esprit par rapport à des choses pas encore formées etc.
On peut penser que les trous noirs sont des entites physiques réelles, existantes observées mesurées.
Bref tout le contraire.

[invite9eb32758]

Tu tords les reponses qu'on te donne dans le sens qui t'intéresse

Si c'est le cas ou ce que vous en avez jugé, j'en suis désolé.

On peut penser que les trous noirs sont des entites physiques réelles…

Je n'ai jamais pensé ni dit qu'ils ne sont pas réels. Simplement qu'ils sont réels dans un temps particulier, relatif.

…existantes observées mesurées.

C'est ce que je ne peux pas concevoir : vous dites « observées » donc.
Ce que j'ai compris c'est qu'ils ne sont pas observables justement dans notre temps propre, si on veut respecter les principes de la relativité.

Je n'ai sûrement pas la même expertise scientifique que vous donc je conviens que vous êtes en mesure d'observer ou de rendre compte de ces observations.

Voilà, merci. :)

[pm42]

Tu tords les reponses qu'on te donne dans le sens qui t'intéresse à savoir que ce seraient des constructions de l'esprit par rapport à des choses pas encore formées etc.

J'ai aussi cette impression, que toutes les réponses ramènent la même question/affirmation du 1er post avec 2 à priori :
- on peut étendre notre temps local à tout l'Univers malgré les explications claires notamment d'Amanuensis
- si on peut pas observer quelque chose à cause de la dilatation temporelle, cela veut dire que cela ne s'est pas vraiment produit

[Deedee81]

Salut,

Pour comprendre, à la base, il y a amha UN piège important qu'on doit éviter. Sans cela, impossible de progresser.

Parler d'un trou noir, en l'observant de loin, et en demandant comment est le trou noir à cet instant est une question très mal posée car :
- le temps est relatif, il n'y a pas "d'instant absolu"
- et les TN sont extrêmes (dilatation du temps qui diverge lorsqu'on approche de l'horizon)

Le mieux pour comprendre est d'utiliser des diagrammes permettant d'avoir une vue globale. Les diagrammes de Penrose sont excellents.
Ici, j'ai écrit une très grosse partie sur les TN :
http://fr.scribd.com/doc/204166860/V...es-etoiles-pdf
Y compris les diagrammes de Penrose et diverses "expériences".

En particulier sur la question "puisque de loin, on ne voit jamais le TN se former réellement. Les TN sont-ils réels". Ou question analogue "Soit un TN déjà existant, un voyageur plonge vers lui. Moi je ne le vois jamais franchir le TN, rentre-il réellement dans le TN ?"

Imaginons la situation suivante : Le voyageur part en direction du trou noir. Je décide de le rattraper et le ramener (en lui mettant une fessée car il faut être fou pour aller vers un TN ).
Est-ce possible ? Oui ..... s'il n'est pas trop loin.
Mais s'il est trop loin, on a beau le voir près de l'horizon sans jamais le franchir, il n'empêche qu'on n'arrivera pas à le rattraper. Tout ce qu'on risque est de le rattraper.... sous l'horizon !!!!
(c'est très clair avec les diagrammes)

Dans ce sens, oui, il y a bien entrée dans le TN. Mais alors, pourquoi moi au loin je ne le vois jamais franchir l'horizon ? Un point important est à prendre en compte : non seulement je ne vois pas le voyageur passer l'horizon, mais je ne le vois plus vieillir !!!! Il semble comme "figé" et n'atteint jamais l'âge X (âge qu'il a en franchissant l'horizon). Et c'est en fait normal car le temps est non seulement relatif, mais dans ce cas extrême l'horizon introduit une coupure causale dans l'espace-temps : ce qui se passe dans le TN et hors du TN ne saurait être comparé du point de vue de la chronologie : c'est comme si c'était un "autre temps" sans rapport avec le nôtre, ni passé, ni futur, ni présent. Juste autre.

Les TN sont tellement extrêmes qu'il est impossible de les comprendre sans être débarrassé de tous ses oripeaux non relativistes
EDIT même comme ça, on peut commettre de grosse bourdes de raisonnements. Ca m'est arrivé plus souvent qu'à mon tour.

[Lansberg]

Bonjour,

C'est ce que je ne peux pas concevoir : vous dites « observées » donc.
Ce que j'ai compris c'est qu'ils ne sont pas observables justement dans notre temps propre, si on veut respecter les principes de la relativité.

Si un trou noir ne peut être "observé" (il faut s'entendre sur le terme), il faut tout de suite prévenir les équipes qui travaillent sur ce projet !! :
http://www.futura-sciences.com/magaz...s-noirs-54479/

[Olivzzz]

Bonjour,

J'espère ne pas dire d'énormité dans ce qui suit. À mon avis il manque une info dans les posts précédents pour bien saisir ce qui se passe à l'horizon du TN.

En effet, les objets tombant dans le TN apparaissent, à l'observateur externe, figés et cela, ad eternam. Ce qui implique que l'image à horizon du TN représente l'intégralité de la matière contenue dans le TN : Pour l'observateur externe, l'horizon est le TN. Ce qui se passe au-delà de l'horizon n'a aucune importance (dans la compréhension du présent problème) car l'horizon marque la limite des liens de causalité entre le TN et le reste de l'Univers.

L'info selon moi manquante est la suivante. Si toute la matière contenue dans le TN est visible, figée, sur l'horizon, alors le TN devrait émettre une énergie lumineuse colossale... ce qu'il ne fait pas : Car non seulement les objets y paraissent figés mais leur lumière est redshiftée à fond et ne possède donc plus d'énergie. C'est pourquoi le TN est bien noir (et que la loi de conservation de l'énergie est respectée).

Il faut donc utiliser les termes "observer" et "observateur" avec précaution quand on parle des TN et de leur horizon, car justement, on ne peut pas les observer. On peut en revanche observer leur voisinage immédiat et par là en déduire leur présence.

[Deedee81]

Il faut donc utiliser les termes "observer" et "observateur" avec précaution quand on parle des TN et de leur horizon, car justement, on ne peut pas les observer. On peut en revanche observer leur voisinage immédiat et par là en déduire leur présence.

Oui, tu as tout à fait raison. Il ne s'agit pas ici (dans les messages qui précédaient) "d'observer" au sens propre.
Ainsi, avec la dilatation du temps et le décalage vers le rouge, un trou noir devient vite réellement noir.

On peut même montrer que, lorsqu'un trou noir se forme (apparition de l'horizon des événements), pour un observateur extérieur, tous les photons composant le rayonnement émis le sont en un temps fini. Cela se chiffre même en ms pour un TN stellaire à partir d'un état initial ou pour nous le rayon du corps serait encore de l'ordre de deux fois le rayon de l'horizon des événements. (Je n'ai pas fait le calcul, j'ai lu ça sous la plume de Kip Thorn si ma mémoire est bonne, mais le calcul ne soit pas être insurmontable en utilisant la quantification de la lumière et la dilatation du temps).

Il s'agit plutôt d'une "observation par la pensée" utilisant une définition du temps centrée sur l'observateur, typiquement donné par une métrique de Schwarzschild.
EDIT on pourrait qualifier ça aussi de "si j'arrivais à le voir", par exemple, dans mon explication avec le voyageur, si celui-ci utilisait un super méga ultra projecteur (acheté dans la boutique Star Trek la plus proche )
EDITbis notons que ça reste irréaliste : un tel projecteur encore visible après disons des heures nécessiterait une source d'énergie tellement énorme que c'est le projecteur lui-même qui deviendrait un trou noir

[invite9eb32758]

Salut,

Merci pour cette réponse.

Salut,

Pour comprendre, à la base, il y a amha UN piège important qu'on doit éviter. Sans cela, impossible de progresser...

Parler d'un trou noir, en l'observant de loin, et en demandant comment est le trou noir à cet instant est une question très mal posée car :
- le temps est relatif, il n'y a pas "d'instant absolu"

Je suis d'accord, c'est pourquoi, il me semble, je ne l'ai pas posée ainsi. Je n'ai pas dit à cet instant en supposant un temps universel mais toujours placé l'événement dans notre temps propre.

Mais je dois mal m'exprimer dans une terminologie qui n'est pas conforme. Vous êtes tous d'accord pour dire que je me trompe, je vais tenter de cerner mon erreur.

D'abord il doit donc y avoir un problème de terme.
Si je laisse penser que je n'admets pas que les TN existent ce n'est de toute façon pas conforme à ma pensée. J'ai conscience qu'un trou noir peut exister, depuis très longtemps pourquoi pas, mais pour ce que j'ai compris des effets de la Relativité, des déformations de l'Espace-Temps, l'événement de sa naissance n'est pas enregistrable par nous.
Je remplace donc « existence dans notre présent », qui heurte apparemment, par « événement enregistrable par nous ».
Et tant qu'à faire j'abandonne aussi « objets théoriques » qui ne convient pas et je remplace par « objets dont la forme finale n'est jamais réalisée du point de vue de l'observateur terrestre ».

Est-ce que cette approche est plus conforme ou selon vous tout est encore faux ?

[invite9eb32758]

Bonjour,

En effet, les objets tombant dans le TN apparaissent, à l'observateur externe, figés et cela, ad eternam. Ce qui implique que l'image à horizon du TN représente l'intégralité de la matière contenue dans le TN...

Eh bien ceci représente et résume exactement l'image que je me fais de la situation !! Et d'où part ma réflexion.

Tout mon problème, à partir de là, est de savoir si je peux appeler « trou noir » un agglomérat d'objets figés à l'horizon des événements d'une chose que l'on décrit en général différemment avant de parler de « trou noir » !

[invite6c093f92]

Bonjour,



Eh bien ceci représente et résume exactement l'image que je me fais de la situation !! Et d'où part ma réflexion.

Faudrait voir le cadre précis pour la description, si l'effondrement de la matière de matière n'est pas totalement terminé pour l'observateur lointain, l'horizon (pour lui) n'est pas stabilisé. Cependant, c'est Penrose (de mémoire) qui avait montré que à partir d'une certaine évolution de l'effondrement, il y a une surface d'où rien ne peut sortir, et qui continue d'évoluer, cette surface préfigure l'horizon.

Tout mon problème, à partir de là, est de savoir si je peux appeler « trou noir » un agglomérat d'objets figés à l'horizon des événements d'une chose que l'on décrit en général différemment avant de parler de « trou noir » !

A l'horizon (sur) avec le red-shift, rien n'est visible (donc, TN ou étoile "gelée" c'est kif-kif pour l'observateur lointain), et même avant l' horizon.

...et je remplace par « objets dont la forme finale n'est jamais réalisée du point de vue de l'observateur terrestre ».

Quelle différence pour l'observation entre " forme finale théorique" et "forme finale jamais réalisée pour l'observateur distant"?



C'est un point de vue sachant que je suis incapable de comprendre la RG, donc, à prendre avec des pincettes.

[pm42]

Tout mon problème, à partir de là, est de savoir si je peux appeler « trou noir » un agglomérat d'objets figés à l'horizon des événements d'une chose que l'on décrit en général différemment avant de parler de « trou noir » !

Je dirais plutôt que le problème est de ne pas lire les réponses.

[invite6c093f92]

Je dirais plutôt que le problème est de ne pas lire les réponses.

On a aussi le droit de ne pas les comprendre... (je pourrais me prendre pour exemple...). Et comme il n'y a que des questions posées, je ne vois pas le problème.

[invite9eb32758]

Je dirais plutôt que le problème est de ne pas lire les réponses.

J'ai lu absolument toutes les réponses avec toute l'attention possible mais il est tout à fait possible que je vous paraisse complètement idiot et qu'en substance la réponse à la question que vous citez ici est parfaitement évidente et je m'en réjouis car je pourrai peut-être la savourer un jour.

[Deedee81]

EDIT croisement avec toi, mais mon message reste valable

Est-ce que cette approche est plus conforme ou selon vous tout est encore faux ?

Difficile à dire. Ca dépend du sens réel des termes, difficile à expliciter puisqu'on est dans un domaine ou le quotidien ne s'applique pas.

Pourquoi ne pas lire le lien que j'ai donné pour commencer ? (tu peux te limiter à la partie sur les TN, c'est indépendant du reste)
Les diagrammes de Penrose c'est vraiment génial pour visualiser et comprendre. Et comme ils ont un sens bien précis, plus aucun risque d'être piégé par les mots.
(peut-être aussi lire les articles wikipedia, bien qu'ils soient plus techniques. Le lien que j'ai donné est totalement vulgarisé)

[Zefram Cochrane]

Bonjour,
Le quand de la question du sujet ne peut se référer qu'à la durée propre du chuteur.

On voit sur les courbes de droite que le chuteur franchit l'horizon avec une vitesse v<c ( sauf vlib) mais qu'il atteint la vitesse c avant de parvenir à la singularité cetrale
La question devrait être combien de temps peut s'écouler pour un chuteur une fois franchi l'horizon d'un TN?

le Rs du Soleil est de 3000m.
en partant de 500s.l de distance ( rayon de l'orbite héliocentrique de la Terre) vers le TN de Rs =3000m où Vlib est 42km/s:
Si je part à bord d'une fusée qui lorsque la Vlib passe à 50km/s, me fait chuter à 200km/s; atteindrais-je la vitesse de la lumière au niveau de l'horizon du TN où
d'un point situé au delà ( ou en deça on ne sais jamais)?

[pm42]

qu'en substance la réponse à la question que vous citez ici est parfaitement évidente et je m'en réjouis car je pourrai peut-être la savourer un jour.

La réponse n'est pas évidente mais sur la 1ère page, il a été expliqué par plusieurs participants qu'on ne pouvait pas décrire un trou noir uniquement à partir de l'image d'un observateur à l'infini...
Et ce de plusieurs façons.

De plus, la citation d'Olivzzz est tronqué : son post contenant des informations importantes :

L'info selon moi manquante est la suivante. Si toute la matière contenue dans le TN est visible, figée, sur l'horizon, alors le TN devrait émettre une énergie lumineuse colossale... ce qu'il ne fait pas : Car non seulement les objets y paraissent figés mais leur lumière est redshiftée à fond et ne possède donc plus d'énergie. C'est pourquoi le TN est bien noir (et que la loi de conservation de l'énergie est respectée).

Il faut donc utiliser les termes "observer" et "observateur" avec précaution quand on parle des TN et de leur horizon, car justement, on ne peut pas les observer. On peut en revanche observer leur voisinage immédiat et par là en déduire leur présence.

Donc "les objets y paraissent figés" est une figure de style : ils ne paraissent rien, ils red-shiftent et on ne voit rien.

P.S : la même remarque a été faite en page 1 par Murmure-du-vent. Quelques soient les explications, les posts suivant ne le reprennent pas mais boucle sur cette image fausse d'un horizon qui aurait accumulé toute la matière et que nous percevrions comme tel...
Une version moderne du paradoxe de zénon en quelque sorte. Pour en sortir, il faut accepter de renoncer à son intuition et à ses "images".

[invite9eb32758]

Pourquoi ne pas lire le lien que j'ai donné pour commencer ? (tu peux te limiter à la partie sur les TN, c'est indépendant du reste)
Les diagrammes de Penrose c'est vraiment génial pour visualiser et comprendre. Et comme ils ont un sens bien précis, plus aucun risque d'être piégé par les mots.
(peut-être aussi lire les articles wikipedia, bien qu'ils soient plus techniques. Le lien que j'ai donné est totalement vulgarisé)

J'ai bien l'intention de le lire (merci pour cette réf. !) mais quand j'ai vu la longueur du contenu, j'ai remis pour plus tard - il faut aussi que je trouve un peu de temps pour travailler. ;)

Je suis souvent sur Wikipedia mais j'avoue que les trous noirs ne sont pas un sujet que j'ai énormément creusé (je ne suis pas un scientifique, c'est surtout une grosse curiosité sur des domaines assez variés qui me laisse dans l'ensemble trop de temps pour chacun).

[Zefram Cochrane]

Le REDSCHIFT est un aspect, l'arret apparent du temps du chuteur pour "un observateur externe" en est un autre et il y en a d'autres.

[Deedee81]

il faut aussi que je trouve un peu de temps pour travailler.

Ah tiens, moi aussi

[Amanuensis]

Merci beaucoup, c'est très éclairant !
Les choses me semblent nettement plus cohérentes présentées ainsi.

On doit donc bien concevoir que, au présent de l'observation à distance, un « trou noir » n'est pour toujours qu'une étoile en effondrement. Est-ce juste ?

Oui.

Précisons que si la zone en effondrement est "finie", c'est à dire si au bout d'un certain temps il n'y a plus de matière qui s'effondre dessus, la zone sera observée "noire", parce que l'observateur ne voit de la dernière couche s'effondrant qu'une lumière très faible et fortement décalée vers les très basses fréquences. Mais même dans ce cas l'observateur ne voit pas d'horizon.

Peut-on dire alors que les trous noirs restent des objets théoriques au sens où aucun n'a encore été formé dans le temps des observateurs distants que nous sommes et que seuls les calculs permettent de prédire que des étoiles en effondrement ont vocation à former des trous noirs ?

Une fois de plus, on ne peut pas projeter son présent à l'Univers tout entier. Cela n'a pas de sens de dire "pas encore été formé dans le temps des observateurs distants". Avec la relativité il y a toujours de gros problème de conjugaison!

Par ailleurs, il y a plein de choses qui sont "théoriques" au sens où on ne les observe pas directement, mais sont "construites" via une théorie et des observations indirectes. Comme le noyau métallique au centre de la Terre par exemple.

Il y a tout un continuum, selon la "solidité" des théories employées. Dans le cas des trous noirs (au sens de la formation d'un horizon) cela s'appuie sur la RG, ainsi que sur la non-connaissance d'un quelconque mécanisme qui pourrait enrayer l'effondrement avant la formation d'un horizon. C'est plutôt solide.

[Amanuensis]

Tout mon problème, à partir de là, est de savoir si je peux appeler « trou noir » un agglomérat d'objets figés à l'horizon des événements d'une chose que l'on décrit en général différemment avant de parler de « trou noir » !

Là encore, le problème est l'absence de notion de "présent". Quand les cosmologues s'occupent de trous noirs, ils raisonnent "en 4D" ; la vision est celle de l'espace-temps "au complet" y compris tout le futur, et tout le futur de tout ce qu'on voit, et même le futur de ce qu'on ne voit pas ni ne verra jamais.

Avec cette approche, il y a aucune différence entre parler de trou noir ou parler de zone en effondrement dont le futur est un trou noir.

Le point est qu'il faut bien distinguer ce qu'on observe, et ce que l'on décrit. La description "en 4D" ne peut pas correspondre à quelque chose qui serait observable en entier ; mais comme pour le centre de la Terre ou l'intérieur du Soleil, on peut "construire" cette description à partir de ce qui est observé (et on pourra trouver des tas d'autres exemples). C'est bien sûr différent, et un peu choquant, car dans les cas de la Terre ou du Soleil, on va penser "au présent", et "existence" au présent. Mais si on contemple suffisamment l'idée de description 4D, on peut arriver à concevoir que ce n'est pas si différent dans le fond.

D'une certaine manière, une théorie permet de "voir", de décrire, des choses inaccessibles ; cela ne les rend pas moins "'réelles".

[invite9eb32758]

il a été expliqué par plusieurs participants qu'on ne pouvait pas décrire un trou noir uniquement à partir de l'image d'un observateur à l'infini...

Si je comprends mieux la notion « d'existence dans notre présent » (i.e. d'un objet dans l'Univers sur la seule base des événements observables) est simplement proscrite. En adaptant les termes, la notion de réalité d'un objet pour un observateur donné n'est pas conditionnée à la seule possibilité pour lui d'enregistrer effectivement ou non un événement donné depuis un point particulier de l'Univers. Mais on doit dire qu'un objet « existe » tout court indépendamment du fait que le temps propre d'un individu qui le recherche lui permette ou non d'enregistrer le moment de sa constitution finale car ce n'est qu'un élément partiel de la définition de l'existence de l'objet. Est-ce plus correct dans ces termes et comme approche pour vous ?

Si oui, dans ce cas la réponse à ma question initiale (approximations terminologiques mises à part) « Peut-on considérer en tant qu'observateurs lointains que des trous noirs ont pu grossir d'objets qu'ils auraient avalés, sans qu'on ne puisse jamais avoir atteint les instants de ces ingestions ? » pourrait être simplement « oui ». Est-ce exact ?

Et encore, quand on lit (par ex. ici : J.-P. Luminet - Illuminations, p. 466-467, ou dans bien d'autres endroits) : « Un spectateur extérieur ne pourra jamais voir aucun corps atteindre la surface d'un trou noir » ou « le film se ralentit indéfiniment », il ne faut pas sous-entendre que le temps se dilatant et l'événement n'ayant jamais lieu pour nous permette de dire que l'événement n'a pas abouti.
Je suppose que c'est plus conforme.

In fine, il est possible de dire que dans un livre d'histoire cosmologique tenu par les terriens, même si aucune date ne pourra jamais être inscrite pour les événements « franchissements de l'horizon de trous noirs », il doit aussi être inscrit que ces événements ont bien lieu dans l'Espace-Temps.
J'interprète ce que je peux… Merci pour l'aide.

[pm42]

Si je comprends mieux la notion « d'existence dans notre présent » (i.e. d'un objet dans l'Univers sur la seule base des événements observables) est simplement proscrite. En adaptant les termes, la notion de réalité d'un objet pour un observateur donné n'est pas conditionnée à la seule possibilité pour lui d'enregistrer effectivement ou non un événement donné depuis un point particulier de l'Univers. Mais on doit dire qu'un objet « existe » tout court indépendamment du fait que le temps propre d'un individu qui le recherche lui permette ou non d'enregistrer le moment de sa constitution finale car ce n'est qu'un élément partiel de la définition de l'existence de l'objet. Est-ce plus correct dans ces termes et comme approche pour vous ?

Cela me semble correct mais Amanuensis qui est très précis sur ces questions pourra peut-être en dire plus.

Si oui, dans ce cas la réponse à ma question initiale (approximations terminologiques mises à part) « Peut-on considérer en tant qu'observateurs lointains que des trous noirs ont pu grossir d'objets qu'ils auraient avalés, sans qu'on ne puisse jamais avoir atteint les instants de ces ingestions ? » pourrait être simplement « oui ». Est-ce exact ?

Oui parce que même si nous les voyons pas, nos théories précisent ce qui se passe, ce que nous verrions si nous étions plus prêt. Et que les mesures des effets sur les astres proches du trou noir confirment ces théories.

In fine, il est possible de dire que dans un livre d'histoire cosmologique tenu par les terriens, même si aucune date ne pourra jamais être inscrite pour les événements « franchissements de l'horizon de trous noirs », il doit aussi être inscrit que ces événements ont bien lieu dans l'Espace-Temps.

Oui puisqu'on ne peut pas donner de date qui soit valable partout. C'est même cette réflexion autour de la synchronisation d'horloges qui a conduit Einstein vers la relativité.
Cela impose vraiment de ne pas utiliser son intuition, les images mentales qu'on peut se construire à partir de la vulgarisation pour raisonner et tirer des conclusions : on se trompe souvent.
Je conçois que c'est frustrant mais c'est la physique : sans les maths en dessous, c'est compliqué de vraiment comprendre.